ما هي أعلى حالة أكسدة. قواعد تحديد درجة أكسدة العناصر الكيميائية. التطور المنهجي في الكيمياء (الصف الثامن) حول الموضوع

في العديد من الكتب المدرسية والكتيبات ، يعلمون كيفية كتابة صيغ التكافؤ ، حتى للمركبات ذات الروابط الأيونية. لتبسيط إجراء تجميع الصيغ ، هذا ، في رأينا ، مقبول. لكن عليك أن تفهم أن هذا ليس صحيحًا تمامًا بسبب الأسباب المذكورة أعلاه.

المفهوم الأكثر عالمية هو مفهوم درجة الأكسدة. من خلال قيم حالات الأكسدة للذرات ، وكذلك من خلال قيم التكافؤ ، يمكن تجميع الصيغ الكيميائية ويمكن تدوين وحدات الصيغة.

حالة الأكسدةهي الشحنة الشرطية للذرة في الجسيم (جزيء ، أيون ، جذري) ، محسوبة بالتقريب بأن جميع الروابط في الجسيم أيونية.

قبل تحديد حالات الأكسدة ، من الضروري مقارنة الكهربية لذرات الترابط. تمتلك الذرة ذات القدرة الكهربية الأعلى حالة أكسدة سالبة ، في حين أن الذرة ذات السالبية الكهربية الأقل لها حالة إيجابية.

من أجل مقارنة قيم الكهربية للذرات بشكل موضوعي عند حساب حالات الأكسدة ، أوصى IUPAC في عام 2013 باستخدام مقياس ألين.

* على سبيل المثال ، على مقياس ألين ، تبلغ كهرسلبية النيتروجين 3.066 ، والكلور 2.869.

دعونا نوضح التعريف أعلاه بأمثلة. لنصنع صيغة هيكلية لجزيء الماء.

تظهر روابط O-H القطبية التساهمية باللون الأزرق.

تخيل أن كلا الرابطين ليسا تساهمية ، بل أيونيان. إذا كانت أيونية ، فإن إلكترونًا واحدًا سيمر من كل ذرة هيدروجين إلى ذرة الأكسجين الأكثر كهرسلبية. نشير إلى هذه التحولات بالسهام الزرقاء.

*في هذاعلى سبيل المثال ، يستخدم السهم لتوضيح النقل الكامل للإلكترونات ، وليس لتوضيح التأثير الاستقرائي.

من السهل ملاحظة أن عدد الأسهم يوضح عدد الإلكترونات المنقولة واتجاهها - اتجاه نقل الإلكترون.

يتم توجيه سهمين إلى ذرة الأكسجين ، مما يعني أن إلكترونين ينتقلان إلى ذرة الأكسجين: 0 + (-2) = -2. شحنة ذرة الأكسجين -2. هذه هي درجة أكسدة الأكسجين في جزيء الماء.

يترك إلكترون واحد كل ذرة هيدروجين: 0 - (-1) = +1. هذا يعني أن ذرات الهيدروجين لديها حالة أكسدة +1.

دائمًا ما يساوي مجموع حالات الأكسدة إجمالي شحنة الجسيم.

على سبيل المثال ، مجموع حالات الأكسدة في جزيء الماء هو: +1 (2) + (-2) = 0. الجزيء هو جسيم متعادل كهربائيًا.

إذا قمنا بحساب حالات الأكسدة في أيون ، فإن مجموع حالات الأكسدة ، على التوالي ، يساوي شحنتها.

يشار عادةً إلى قيمة حالة الأكسدة في الزاوية اليمنى العليا من رمز العنصر. علاوة على ذلك، العلامة مكتوبة أمام الرقم. إذا كانت العلامة بعد الرقم ، فهذه هي شحنة الأيون.

على سبيل المثال ، S -2 عبارة عن ذرة كبريت في حالة الأكسدة -2 ، S 2- عبارة عن أنيون كبريت بشحنة -2.

S +6 O -2 4 2- - قيم حالات أكسدة الذرات في أنيون الكبريتات (شحنة الأيون مظللة باللون الأخضر).

ضع في اعتبارك الآن الحالة التي يكون للمركب فيها روابط مختلطة: Na 2 SO 4. الرابطة بين أنيون الكبريتات وكاتيونات الصوديوم أيونية ، والروابط بين ذرة الكبريت وذرات الأكسجين في أيون الكبريتات قطبية تساهمية. نكتب الصيغة الرسومية لكبريتات الصوديوم ، وتشير الأسهم إلى اتجاه انتقال الإلكترون.

* تعكس الصيغة البنائية ترتيب الروابط التساهمية في الجسيم (جزيء ، أيون ، جذري). تستخدم الصيغ الهيكلية فقط للجسيمات ذات الروابط التساهمية. بالنسبة للجسيمات ذات الروابط الأيونية ، فإن مفهوم الصيغة البنائية لا معنى له. إذا كانت هناك روابط أيونية في الجسيم ، فسيتم استخدام الصيغة الرسومية.

نرى أن ستة إلكترونات تغادر ذرة الكبريت المركزية ، مما يعني أن حالة أكسدة الكبريت هي 0 - (-6) = +6.

تأخذ ذرات الأكسجين الطرفية إلكترونين لكل منهما ، مما يعني أن حالات الأكسدة الخاصة بها هي 0 + (-2) = -2

تقبل ذرات الأكسجين الجسر إلكترونين لكل منهما ، وحالة الأكسدة هي -2.

من الممكن أيضًا تحديد درجة الأكسدة بالصيغة الهيكلية الرسومية ، حيث تشير الشرطات إلى الروابط التساهمية ، وتشير الأيونات إلى الشحنة.

في هذه الصيغة ، تحتوي ذرات الأكسجين الموصلة بالفعل على شحنة سالبة للوحدة ويأتي إليها إلكترون إضافي من ذرة الكبريت -1 + (-1) = -2 ، مما يعني أن حالات الأكسدة هي -2.

حالة أكسدة أيونات الصوديوم تساوي شحنتها ، أي +1.

دعونا نحدد حالات أكسدة العناصر في أكسيد البوتاسيوم الفائق (أكسيد الفائق). للقيام بذلك ، سنقوم برسم معادلة رسومية لأكسيد البوتاسيوم الفائق ، وسوف نعرض إعادة توزيع الإلكترونات بسهم. رابطة O-O هي رابطة تساهمية غير قطبية ، لذلك لا تتم الإشارة إلى إعادة توزيع الإلكترونات فيها.

* الأنيون الفائق هو أيون جذري. الشحنة الرسمية لذرة أكسجين هي -1 ، والأخرى ، مع إلكترون غير مزدوج ، هي 0.

نرى أن حالة أكسدة البوتاسيوم هي +1. حالة أكسدة ذرة الأكسجين المكتوبة في الصيغة المقابلة للبوتاسيوم هي -1. حالة أكسدة ذرة الأكسجين الثانية هي 0.

بنفس الطريقة ، من الممكن تحديد درجة الأكسدة بواسطة الصيغة الهيكلية الرسومية.

تشير الدوائر إلى الشحنات الرسمية لأيون البوتاسيوم وإحدى ذرات الأكسجين. في هذه الحالة ، تتطابق قيم الرسوم الرسمية مع قيم حالات الأكسدة.

نظرًا لأن كل من ذرات الأكسجين في الأنيون الفائق لها حالات أكسدة مختلفة ، يمكننا الحساب حسابي يعني حالة الأكسدةالأكسجين.

سيكون مساوياً لـ / 2 \ u003d - 1/2 \ u003d -0.5.

عادةً ما يشار إلى قيم متوسط ​​حالات الأكسدة الحسابية في الصيغ الإجمالية أو وحدات الصيغة لتوضيح أن مجموع حالات الأكسدة يساوي إجمالي شحنة النظام.

لحالة الأكسيد الفائق: +1 + 2 (-0.5) = 0

من السهل تحديد حالات الأكسدة باستخدام صيغ نقطة الإلكترون ، حيث تتم الإشارة إلى أزواج الإلكترونات المنفردة وإلكترونات الروابط التساهمية بالنقاط.

الأكسجين عنصر من عناصر مجموعة VIA ، لذلك هناك 6 إلكترونات تكافؤ في ذرتها. تخيل أن الروابط في جزيء الماء أيونية ، وفي هذه الحالة ستتلقى ذرة الأكسجين ثماني بتات من الإلكترونات.

حالة أكسدة الأكسجين تساوي على التوالي: 6-8 \ u003d -2.

وذرات الهيدروجين: 1 - 0 = +1

القدرة على تحديد درجة الأكسدة باستخدام الصيغ الرسومية لا تقدر بثمن لفهم جوهر هذا المفهوم ، حيث ستكون هذه المهارة مطلوبة في سياق الكيمياء العضوية. إذا كنا نتعامل مع مواد غير عضوية ، فمن الضروري أن نكون قادرين على تحديد درجة الأكسدة بواسطة الصيغ الجزيئية ووحدات الصيغة.

للقيام بذلك ، أولاً وقبل كل شيء ، عليك أن تفهم أن حالات الأكسدة ثابتة ومتغيرة. يجب حفظ العناصر التي تظهر حالة أكسدة ثابتة.

يتميز أي عنصر كيميائي بحالات أكسدة أعلى وأقل.

أدنى حالة أكسدةهي الشحنة التي تكتسبها الذرة نتيجة لاستقبال أكبر عدد من الإلكترونات على طبقة الإلكترون الخارجية.

في ضوء ذلك ، أدنى حالة أكسدة سلبية ،باستثناء المعادن ، التي لا تأخذ ذراتها الإلكترونات أبدًا بسبب قيم كهرسلبية منخفضة. المعادن لديها أقل حالة أكسدة من 0.

تحاول معظم اللافلزات في المجموعات الفرعية الرئيسية ملء طبقة الإلكترون الخارجية بما يصل إلى ثمانية إلكترونات ، وبعد ذلك تكتسب الذرة تكوينًا مستقرًا ( القاعدة الثماني). لذلك ، من أجل تحديد أدنى حالة أكسدة ، من الضروري فهم عدد إلكترونات التكافؤ التي تفتقر إليها الذرة إلى ثماني بتات.

على سبيل المثال ، النيتروجين عنصر من مجموعة VA ، مما يعني أن هناك خمسة إلكترونات تكافؤ في ذرة النيتروجين. ذرة النيتروجين ثلاثة إلكترونات أقل من ثماني بتات. لذا فإن أدنى حالة أكسدة للنيتروجين هي: 0 + (-3) = -3

في الكيمياء ، تعني مصطلحات "الأكسدة" و "الاختزال" التفاعلات التي تفقد فيها ذرة أو مجموعة ذرات أو تكتسب إلكترونات على التوالي. حالة الأكسدة هي قيمة عددية تُعزى إلى ذرة واحدة أو أكثر والتي تميز عدد الإلكترونات المعاد توزيعها وتوضح كيفية توزيع هذه الإلكترونات بين الذرات أثناء التفاعل. يمكن أن يكون تحديد هذه الكمية إجراءً بسيطًا ومعقدًا للغاية ، اعتمادًا على الذرات والجزيئات التي تتكون منها. علاوة على ذلك ، يمكن أن تحتوي ذرات بعض العناصر على العديد من حالات الأكسدة. لحسن الحظ ، هناك قواعد بسيطة لا لبس فيها لتحديد درجة الأكسدة ، للاستخدام الواثق الذي يكفي لمعرفة أساسيات الكيمياء والجبر.

خطوات

الجزء 1

تحديد درجة الأكسدة حسب قوانين الكيمياء

حدد ما إذا كانت المادة المعنية عنصرية.حالة أكسدة الذرات خارج مركب كيميائي هي صفر. تنطبق هذه القاعدة على كل من المواد المكونة من ذرات حرة فردية ، وعلى تلك التي تتكون من جزيئين أو جزيئات متعددة الذرات من عنصر واحد.

• على سبيل المثال ، Al (s) و Cl 2 لهما حالة أكسدة تساوي 0 لأن كلاهما في حالة عنصرية غير مرتبطة كيميائياً.
• يرجى ملاحظة أن الشكل المتآصل للكبريت S 8 ، أو ثماني الكبريت ، على الرغم من هيكله غير النمطي ، يتميز أيضًا بحالة أكسدة صفرية.

1. حدد ما إذا كانت المادة المعنية تتكون من أيونات.حالة أكسدة الأيونات تساوي شحنتها. هذا صحيح لكل من الأيونات الحرة وتلك التي تشكل جزءًا من المركبات الكيميائية.

   • على سبيل المثال ، حالة أكسدة أيون الكلور هي -1.
   • حالة أكسدة أيون الكلور في المركب الكيميائي NaCl هي أيضًا -1. نظرًا لأن أيون Na ، بحكم التعريف ، له شحنة +1 ، فإننا نستنتج أن شحنة أيون الكلور هي -1 ، وبالتالي فإن حالة الأكسدة الخاصة به هي -1.

2. لاحظ أن أيونات المعادن يمكن أن يكون لها العديد من حالات الأكسدة.يمكن أن تتأين ذرات العديد من العناصر المعدنية بدرجات مختلفة. على سبيل المثال ، شحنة أيونات معدن مثل الحديد (Fe) هي +2 أو +3. يمكن تحديد شحنة أيونات المعادن (ودرجة أكسدةها) من خلال شحنات أيونات العناصر الأخرى التي يكون هذا المعدن جزءًا من مركب كيميائي ؛ في النص ، يشار إلى هذه الشحنة بالأرقام الرومانية: على سبيل المثال ، الحديد (III) له حالة أكسدة +3.

   • كمثال ، ضع في اعتبارك مركبًا يحتوي على أيون الألومنيوم. إجمالي شحنة مركب AlCl 3 يساوي صفرًا. بما أننا نعلم أن Cl - أيونات لها شحنة -1 ، وأن المركب يحتوي على 3 أيونات من هذا القبيل ، من أجل الحياد الكلي للمادة المعنية ، يجب أن يكون لشحنة أيون Al +3. وبالتالي ، في هذه الحالة ، تكون حالة أكسدة الألومنيوم +3.

3. حالة أكسدة الأكسجين هي -2 (مع بعض الاستثناءات).في جميع الحالات تقريبًا ، تتمتع ذرات الأكسجين بحالة أكسدة تبلغ -2. هناك عدة استثناءات لهذه القاعدة:

   • إذا كان الأكسجين في الحالة الأولية (O 2) ، فإن حالة الأكسدة الخاصة به تكون 0 ، كما هو الحال بالنسبة للمواد الأولية الأخرى.
   • إذا تم تضمين الأكسجين بيروكسيدات، حالة الأكسدة الخاصة به هي -1. البيروكسيدات عبارة عن مجموعة من المركبات التي تحتوي على رابطة أكسجين وأكسجين واحدة (أي أنيون البيروكسيد O2-2). على سبيل المثال ، في تكوين جزيء H 2 O 2 (بيروكسيد الهيدروجين) ، يحتوي الأكسجين على شحنة وحالة أكسدة تبلغ -1.
   • بالاشتراك مع الفلور ، الأكسجين له حالة أكسدة +2 ، انظر قاعدة الفلور أدناه.

4. الهيدروجين له حالة أكسدة +1 ، مع استثناءات قليلة.كما هو الحال مع الأكسجين ، هناك أيضًا استثناءات. كقاعدة عامة ، تكون حالة أكسدة الهيدروجين +1 (ما لم تكن في الحالة الأولية H 2). ومع ذلك ، في مركبات تسمى الهيدريدات ، تكون حالة أكسدة الهيدروجين -1.

   • على سبيل المثال ، في H 2 O ، تكون حالة أكسدة الهيدروجين +1 ، نظرًا لأن شحنة ذرة الأكسجين هي -2 ، وهناك حاجة إلى شحنتين +1 للحياد الكلي. ومع ذلك ، في تكوين هيدريد الصوديوم ، تكون حالة أكسدة الهيدروجين بالفعل -1 ، نظرًا لأن أيون الصوديوم يحمل شحنة +1 ، وبالنسبة للحياد الإلكتروني الكلي ، يجب أن تكون شحنة ذرة الهيدروجين (وبالتالي حالة الأكسدة) -1.

5. الفلور دائماًلديه حالة أكسدة -1.كما لوحظ بالفعل ، يمكن أن تختلف درجة أكسدة بعض العناصر (أيونات المعادن ، وذرات الأكسجين في البيروكسيدات ، وما إلى ذلك) اعتمادًا على عدد من العوامل. ومع ذلك ، فإن حالة أكسدة الفلور هي دائمًا -1. يفسر ذلك حقيقة أن هذا العنصر لديه أعلى كهرسلبية - بعبارة أخرى ، ذرات الفلور هي الأقل رغبة في الانفصال عن إلكتروناتها وتجذب إلكترونات الآخرين بشكل أكثر نشاطًا. وبالتالي ، تظل شحنتهم دون تغيير.

6. مجموع حالات الأكسدة في المركب يساوي شحنته.يجب أن تعطي حالات الأكسدة لجميع الذرات التي يتكون منها مركب كيميائي ، في المجموع ، شحنة هذا المركب. على سبيل المثال ، إذا كان المركب متعادلًا ، فيجب أن يكون مجموع حالات الأكسدة لجميع ذراته صفرًا ؛ إذا كان المركب عبارة عن أيون متعدد الذرات شحنة -1 ، فإن مجموع حالات الأكسدة هو -1 ، وهكذا.

   • هذه طريقة جيدة للتحقق - إذا كان مجموع حالات الأكسدة لا يساوي إجمالي شحنة المركب ، فأنت مخطئ في مكان ما.

   الجزء 2

   تحديد حالة الأكسدة دون استخدام قوانين الكيمياء

   1. ابحث عن الذرات التي ليس لها قواعد صارمة فيما يتعلق بحالة الأكسدة.فيما يتعلق ببعض العناصر ، لا توجد قواعد ثابتة لإيجاد درجة الأكسدة. إذا كانت الذرة لا تندرج تحت أي من القواعد المذكورة أعلاه ، ولا تعرف شحنتها (على سبيل المثال ، الذرة جزء من معقد ، ولم يتم الإشارة إلى شحنتها) ، يمكنك تحديد حالة الأكسدة لمثل هذا ذرة بالقضاء. أولاً ، حدد شحنة جميع الذرات الأخرى للمركب ، ثم من الشحنة الإجمالية المعروفة للمركب ، احسب حالة أكسدة هذه الذرة.

      • على سبيل المثال ، في مركب Na 2 SO 4 ، تكون شحنة ذرة الكبريت (S) غير معروفة - نحن نعلم فقط أنها ليست صفرية ، لأن الكبريت ليس في الحالة الأولية. يعتبر هذا المركب مثالًا جيدًا لتوضيح الطريقة الجبرية لتحديد حالة الأكسدة.

   2. أوجد حالات الأكسدة لبقية العناصر في المركب.باستخدام القواعد الموضحة أعلاه ، حدد حالات الأكسدة لذرات المركب المتبقية. لا تنسَ الاستثناءات من القاعدة في حالة O و H وما إلى ذلك.

      • بالنسبة إلى Na 2 SO 4 ، باستخدام قواعدنا ، نجد أن شحنة أيون الصوديوم (ومن ثم حالة الأكسدة) هي +1 ، ولكل ذرة من ذرات الأكسجين تكون -2.
   3. في المركبات ، يجب أن يساوي مجموع كل حالات الأكسدة الشحنة. على سبيل المثال ، إذا كان المركب عبارة عن أيون ثنائي الذرة ، فيجب أن يكون مجموع حالات الأكسدة للذرات مساويًا لإجمالي الشحنة الأيونية.
   4. من المفيد جدًا أن تكون قادرًا على استخدام الجدول الدوري لمندليف ومعرفة مكان وجود العناصر المعدنية وغير المعدنية فيه.
   5. دائمًا ما تكون حالة أكسدة الذرات في الشكل الأولي صفرًا. حالة أكسدة أيون واحد تساوي شحنته. عناصر المجموعة 1 أ من الجدول الدوري ، مثل الهيدروجين والليثيوم والصوديوم في شكل عنصري لها حالة أكسدة +1 ؛ حالة أكسدة معادن المجموعة 2 أ ، مثل المغنيسيوم والكالسيوم ، في شكلها الأولي هي +2. يمكن أن يكون للأكسجين والهيدروجين ، حسب نوع الرابطة الكيميائية ، حالتي أكسدة مختلفتين.

يسبب موضوع في المناهج الدراسية مثل الكيمياء صعوبات عديدة لمعظم تلاميذ المدارس الحديثة ، قلة من الناس يمكنهم تحديد درجة الأكسدة في المركبات. أكبر الصعوبات هي لأطفال المدارس الذين يدرسون ، أي طلاب المدرسة الرئيسية (الصفوف 8-9). يؤدي سوء فهم الموضوع إلى ظهور العداء بين الطلاب لهذا الموضوع.

يحدد المعلمون عددًا من الأسباب لمثل هذا "الكراهية" لطلاب المدارس الإعدادية والثانوية للكيمياء: عدم الرغبة في فهم المصطلحات الكيميائية المعقدة ، وعدم القدرة على استخدام الخوارزميات للنظر في عملية معينة ، ومشكلات المعرفة الرياضية. أجرت وزارة التعليم في الاتحاد الروسي تغييرات جادة على محتوى الموضوع. بالإضافة إلى ذلك ، تم "تقليص" عدد ساعات تدريس الكيمياء. كان لهذا تأثير سلبي على جودة المعرفة في الموضوع ، وانخفاض في الاهتمام بدراسة الانضباط.

ما هي المواضيع الأكثر صعوبة في دورة الكيمياء على أطفال المدارس؟

وفقًا للبرنامج الجديد ، يتضمن مسار تخصص "الكيمياء" للمدرسة الأساسية عدة موضوعات جادة: الجدول الدوري لعناصر D. I. Mendeleev ، فئات المواد غير العضوية ، التبادل الأيوني. أصعب شيء بالنسبة لطلاب الصف الثامن هو تحديد درجة أكسدة الأكاسيد.

قواعد التنسيب

بادئ ذي بدء ، يجب أن يعرف الطلاب أن الأكاسيد عبارة عن مركبات معقدة مكونة من عنصرين تشتمل على الأكسجين. الشرط الأساسي لمركب ثنائي ينتمي إلى فئة الأكاسيد هو الموضع الثاني للأكسجين في هذا المركب.

خوارزمية لأكاسيد الحمض

بادئ ذي بدء ، نلاحظ أن الدرجات هي تعبيرات عددية لتكافؤ العناصر. تتكون أكاسيد الحمض من غير فلزات أو معادن بتكافؤ من أربعة إلى سبعة ، والثاني في هذه الأكاسيد هو بالضرورة الأكسجين.

في الأكاسيد ، يتطابق تكافؤ الأكسجين دائمًا مع اثنين ؛ ويمكن تحديده من الجدول الدوري لعناصر D. I. Mendeleev. مثل هذا غير المعدني النموذجي مثل الأكسجين ، كونه في المجموعة السادسة من المجموعة الفرعية الرئيسية للجدول الدوري ، يقبل إلكترونين من أجل إكمال مستوى طاقته الخارجية تمامًا. غالبًا ما تُظهر غير المعادن في المركبات التي تحتوي على الأكسجين تكافؤًا أعلى ، والذي يتوافق مع عدد المجموعة نفسها. من المهم أن نتذكر أن حالة أكسدة العناصر الكيميائية هي مؤشر يشير إلى رقم موجب (سالب).

المادة غير المعدنية في بداية الصيغة لها حالة أكسدة موجبة. الأكسجين غير المعدني مستقر في الأكاسيد ، مؤشره هو -2. من أجل التحقق من موثوقية ترتيب القيم في أكاسيد الحمض ، سيتعين عليك ضرب جميع الأرقام التي تحددها بمؤشرات عنصر معين. تعتبر الحسابات موثوقة إذا كان المجموع الكلي لجميع الإيجابيات والسلبيات للدرجات المحددة يساوي 0.

تجميع الصيغ المكونة من عنصرين

تعطي حالة أكسدة ذرات العناصر فرصة لإنشاء وتسجيل مركبات من عنصرين. عند إنشاء صيغة ، بالنسبة للمبتدئين ، تتم كتابة كلا الرمزين جنبًا إلى جنب ، تأكد من وضع الأكسجين ثانيًا. فوق كل علامة من العلامات المسجلة ، يتم تحديد قيم حالات الأكسدة ، ثم بين الأرقام الموجودة هو الرقم الذي سيتم تقسيمه على كلا الرقمين دون أي باقٍ. يجب تقسيم هذا المؤشر بشكل منفصل عن طريق القيمة العددية لدرجة الأكسدة ، والحصول على مؤشرات للمكونين الأول والثاني من المادة المكونة من عنصرين. أعلى حالة أكسدة تساوي عدديًا قيمة أعلى تكافؤ لنوع غير معدني نموذجي ، مطابق لرقم المجموعة حيث يقف غير المعدني في PS.

خوارزمية لتحديد القيم العددية في الأكاسيد الأساسية

تعتبر أكاسيد المعادن النموذجية من هذه المركبات. لديهم في جميع المركبات مؤشر حالة أكسدة لا يزيد عن +1 أو +2. لفهم حالة الأكسدة للمعدن ، يمكنك استخدام الجدول الدوري. بالنسبة للمعادن الخاصة بالمجموعات الفرعية الرئيسية للمجموعة الأولى ، تكون هذه المعلمة ثابتة دائمًا ، وهي تشبه رقم المجموعة ، أي +1.

تتميز معادن المجموعة الفرعية الرئيسية للمجموعة الثانية أيضًا بحالة أكسدة مستقرة ، عدديًا +2. يجب أن تضيف حالات الأكسدة للأكاسيد ، مع مراعاة مؤشراتها (الأرقام) ، ما يصل إلى الصفر ، نظرًا لأن الجزيء الكيميائي يعتبر جسيمًا محايدًا وخاليًا من الشحنة.

ترتيب حالات الأكسدة في الأحماض المحتوية على الأكسجين

الأحماض عبارة عن مواد معقدة تتكون من ذرة هيدروجين واحدة أو أكثر ، والتي ترتبط ببعض أنواع البقايا الحمضية. بالنظر إلى أن حالات الأكسدة عبارة عن أرقام ، فإن بعض المهارات الحسابية مطلوبة لحسابها. يكون مؤشر الهيدروجين (البروتون) في الأحماض مستقرًا دائمًا ، فهو +1. بعد ذلك ، يمكنك تحديد حالة الأكسدة لأيون الأكسجين السالب ، وهي مستقرة أيضًا ، -2.

فقط بعد هذه الإجراءات ، من الممكن حساب درجة أكسدة المكون المركزي للصيغة. كعينة محددة ، ضع في اعتبارك تحديد حالة أكسدة العناصر في حامض الكبريتيك H2SO4. بالنظر إلى أن جزيء هذه المادة المعقدة يحتوي على بروتوني هيدروجين ، 4 ذرات أكسجين ، نحصل على تعبير عن هذا الشكل + 2 + X-8 = 0. لكي يتشكل المجموع من الصفر ، سيكون للكبريت حالة أكسدة +6

ترتيب حالات الأكسدة في الأملاح

الأملاح عبارة عن مركبات معقدة تتكون من أيونات معدنية وواحد أو أكثر من بقايا الحمض. إجراء تحديد حالات الأكسدة لكل مكون في ملح معقد هو نفسه كما هو الحال في الأحماض المحتوية على الأكسجين. بالنظر إلى أن حالة أكسدة العناصر هي مؤشر رقمي ، فمن المهم الإشارة بشكل صحيح إلى حالة أكسدة المعدن.

إذا كان المعدن المكون للملح موجودًا في المجموعة الفرعية الرئيسية ، فستكون حالة الأكسدة الخاصة به مستقرة ، والتي تتوافق مع رقم المجموعة ، وتكون قيمة موجبة. إذا كان الملح يحتوي على معدن من مجموعة فرعية مماثلة من PS ، فمن الممكن إظهار معادن مختلفة بواسطة بقايا الحمض. بعد ضبط حالة أكسدة المعدن ، ضع (-2) ، ثم تُحسب حالة الأكسدة للعنصر المركزي باستخدام المعادلة الكيميائية.

كمثال ، ضع في اعتبارك تحديد حالات أكسدة العناصر في (ملح متوسط). NaNO3. يتكون الملح من معدن المجموعة الفرعية الرئيسية للمجموعة 1 ، وبالتالي فإن حالة أكسدة الصوديوم ستكون +1. الأكسجين في النترات له حالة أكسدة -2. لتحديد القيمة العددية لدرجة الأكسدة تكون المعادلة + 1 + X-6 = 0. بحل هذه المعادلة ، نحصل على أن X يجب أن تكون +5 ، هذا هو

المصطلحات الأساسية في الإجمالي

بالنسبة لعملية الأكسدة وكذلك عملية الاختزال ، هناك شروط خاصة يجب على الطلاب تعلمها.

حالة أكسدة الذرة هي قدرتها المباشرة على الارتباط بنفسها (التبرع للآخرين) بالإلكترونات من بعض الأيونات أو الذرات.

يعتبر العامل المؤكسد ذرات متعادلة أو أيونات مشحونة تكتسب إلكترونات أثناء تفاعل كيميائي.

سيكون عامل الاختزال عبارة عن ذرات غير مشحونة أو أيونات مشحونة ، والتي تفقد إلكتروناتها أثناء التفاعل الكيميائي.

يتم تقديم الأكسدة كإجراء للتبرع بالإلكترونات.

يرتبط الاختزال بقبول إلكترونات إضافية بواسطة ذرة أو أيون غير مشحون.

تتميز عملية الأكسدة والاختزال بتفاعل تتغير خلاله بالضرورة حالة أكسدة الذرة. يتيح لك هذا التعريف فهم كيفية تحديد ما إذا كان التفاعل إجماليًا أم لا.

قواعد الإعراب الإجمالي

باستخدام هذه الخوارزمية ، يمكنك ترتيب المعاملات في أي تفاعل كيميائي.

تعد القدرة على إيجاد درجة أكسدة العناصر الكيميائية شرطًا ضروريًا لحل المعادلات الكيميائية التي تصف تفاعلات الأكسدة والاختزال بنجاح. بدونها ، لن تكون قادرًا على وضع صيغة دقيقة لمادة ناتجة عن تفاعل بين عناصر كيميائية مختلفة. نتيجة لذلك ، سيكون حل المشكلات الكيميائية بناءً على هذه المعادلات إما مستحيلاً أو خاطئًا.

مفهوم حالة الأكسدة لعنصر كيميائي
حالة الأكسدة- هذه قيمة شرطية ، وبمساعدة من المعتاد وصف تفاعلات الأكسدة والاختزال. عدديًا ، يساوي عدد الإلكترونات التي تكتسبها الذرة شحنة موجبة ، أو عدد الإلكترونات التي تكتسبها الذرة شحنة سالبة ترتبط بها.

في تفاعلات الأكسدة والاختزال ، يتم استخدام مفهوم حالة الأكسدة لتحديد الصيغ الكيميائية لمركبات العناصر الناتجة عن تفاعل العديد من المواد.

للوهلة الأولى ، قد يبدو أن حالة الأكسدة تعادل مفهوم تكافؤ عنصر كيميائي ، لكن هذا ليس كذلك. مفهوم التكافؤتستخدم لقياس التفاعل الإلكتروني في المركبات التساهمية ، أي في المركبات التي تشكلت عن طريق تكوين أزواج الإلكترونات المشتركة. تُستخدم حالة الأكسدة لوصف التفاعلات المصحوبة بالتبرع بالإلكترونات أو اكتسابها.

على عكس التكافؤ ، وهو خاصية محايدة ، يمكن أن يكون لحالة الأكسدة قيمة موجبة أو سلبية أو صفرية. تتوافق القيمة الموجبة مع عدد الإلكترونات الممنوحة ، والقيمة السالبة تقابل عدد الإلكترونات المرفقة. تعني القيمة الصفرية أن العنصر إما في شكل مادة بسيطة ، أو أنه تم تقليله إلى الصفر بعد الأكسدة ، أو يتأكسد إلى الصفر بعد اختزال سابق.

كيفية تحديد حالة الأكسدة لعنصر كيميائي معين
يخضع تحديد حالة الأكسدة لعنصر كيميائي معين للقواعد التالية:

1. دائمًا ما تكون حالة أكسدة المواد البسيطة صفرًا.
   
2. المعادن القلوية ، الموجودة في المجموعة الأولى من الجدول الدوري ، لها حالة أكسدة +1.
   
3. المعادن الأرضية القلوية ، التي تحتل المجموعة الثانية في الجدول الدوري ، لها حالة أكسدة +2.
   
4. يُظهر الهيدروجين في المركبات ذات اللافلزات المختلفة دائمًا حالة أكسدة قدرها +1 ، وفي المركبات التي تحتوي على معادن +1.
   
5. حالة أكسدة الأكسجين الجزيئي في جميع المركبات التي تم النظر فيها في الدورة المدرسية للكيمياء غير العضوية هي -2. الفلور -1.
   
6. عند تحديد درجة الأكسدة في منتجات التفاعلات الكيميائية ، فإنها تنطلق من قاعدة الحياد الكهربائي ، والتي بموجبها يجب أن يكون مجموع حالات الأكسدة للعناصر المختلفة التي تتكون منها المادة مساويًا للصفر.
   
7. يعرض الألومنيوم في جميع المركبات حالة أكسدة +3.
   

علاوة على ذلك ، كقاعدة عامة ، تبدأ الصعوبات ، حيث تظهر العناصر الكيميائية المتبقية وتظهر حالة أكسدة متغيرة اعتمادًا على أنواع ذرات المواد الأخرى المشاركة في المركب.

هناك حالات أكسدة أعلى وأقل ومتوسطة. تتوافق أعلى حالة أكسدة ، مثل التكافؤ ، مع رقم مجموعة العنصر الكيميائي في الجدول الدوري ، ولكن لها قيمة موجبة. أدنى حالة أكسدة تساوي عدديًا الفرق بين الرقم 8 لمجموعة العناصر. ستكون حالة الأكسدة المتوسطة أي رقم في النطاق من أدنى حالة أكسدة إلى أعلى حالة.

لمساعدتك على التنقل في مجموعة متنوعة من حالات الأكسدة للعناصر الكيميائية ، نلفت انتباهك إلى الجدول الإضافي التالي. حدد العنصر الذي تهتم به وستحصل على قيم حالات الأكسدة المحتملة الخاصة به. نادرًا ما تتم الإشارة إلى القيم التي تحدث بين قوسين.

تتضمن دورة الفيديو "الحصول على A" جميع الموضوعات اللازمة لاجتياز امتحان الرياضيات بنجاح بنسبة 60-65 نقطة. تمامًا جميع المهام 1-13 من ملف التعريف المستخدم في الرياضيات. مناسب أيضًا لاجتياز الاستخدام الأساسي في الرياضيات. إذا كنت ترغب في اجتياز الاختبار بمجموع 90-100 نقطة ، فأنت بحاجة إلى حل الجزء الأول في 30 دقيقة وبدون أخطاء!

دورة تحضيرية لامتحان الصفوف 10-11 وكذلك للمعلمين. كل ما تحتاجه لحل الجزء الأول من امتحان الرياضيات (أول 12 مشكلة) والمسألة 13 (حساب المثلثات). وهذا أكثر من 70 نقطة في امتحان الدولة الموحد ، ولا يمكن لطالب مائة نقطة ولا إنساني الاستغناء عنها.

كل النظرية اللازمة. الحلول السريعة والفخاخ وأسرار الامتحان. تم تحليل جميع المهام ذات الصلة بالجزء 1 من مهام بنك FIPI. تتوافق الدورة تمامًا مع متطلبات USE-2018.

تحتوي الدورة على 5 مواضيع كبيرة ، 2.5 ساعة لكل منها. يتم إعطاء كل موضوع من الصفر ، ببساطة وبشكل واضح.

المئات من مهام الامتحان. مشاكل النص ونظرية الاحتمالات. خوارزميات حل المشكلات بسيطة وسهلة التذكر. الهندسة. النظرية ، المادة المرجعية ، تحليل جميع أنواع مهام الاستخدام. القياس المجسم. حيل ماكرة لحل أوراق الغش المفيدة ، وتنمية الخيال المكاني. علم المثلثات من البداية إلى المهمة 13. الفهم بدلاً من الحشو. شرح مرئي للمفاهيم المعقدة. الجبر. الجذور والقوى واللوغاريتمات والوظيفة والمشتقات. قاعدة لحل المشكلات المعقدة للجزء الثاني من الامتحان.